Trioda/Triode

«Circuit Sentry» защищает электронные лампы в PA Усилитель (Audio September 1960)

Информация о материале

Категория: Audio USA

Опубликовано: 16.02.2023, 07:19

Автор: Grzegorz Makarewicz

Просмотров: 579

«Circuit Sentry» защищает электронные лампы в PA Усилитель
J. LEVITSKY - Chief Engineer, Fanon Electrobic Industries
Audio September 1960, Vol. 44, No. 9

Простая схема защиты, добавленная к обычному усилителю, предотвращает повреждение выходных ламп в случае короткого замыкания на линии громкоговорителя.

В большинстве коммерческих и промышленных систем громкой связи, использующих достаточно мощные усилители, выход из строя выходных ламп усилителя часто возникает в результате кратковременной или сильной перегрузки линии громкоговорителей. Во многих таких системах усилитель подает питание по 70-вольтовой линии на многочисленные громкоговорители, распределенные по обширным площадям, причем каждый громкоговоритель снабжен собственным отдельным согласующим трансформатором. В таких условиях из-за длинных участков линии и большого количества подключенных к ней компонентов довольно часто могут возникать частичные или полные короткие замыкания.

Серьезность проблемы можно увидеть, взглянув на данные в Таблице 1. Эти данные были получены с 70-ваттным усилителем Fanon (модель 3370), в котором использовались две лампы выходной мощности EL-34, работающие в классе AB1. В столбцах 1 и 2 показана выходная мощность звука для различных уровней входного сигнала в нормальных безотказных условиях. В столбце 3 показаны соответствующие потери мощности на лампу при тех же условиях. В столбце 4 показаны потери на лампе для тех же уровней входных сигналов, когда 70-вольтовая линия закорочена на землю. Поскольку средняя выходная мощность звука P.A. мощность усилителя может быть где-то между 25 и 30 процентами от его пиковой мощности, при подаче сигнала данные в столбце 4 показывают, что если в линии громкоговорителей происходит короткое замыкание, каждая лампа рассеивает примерно в три раза больше своей максимальной номинальной мощности. Даже если имеет место короткое замыкание с высоким сопротивлением, скажем, около 25 % от номинальной нагрузки, рассеяние в каждой трубке будет намного выше максимально допустимого, как показано на рис. 4.

Таблица 1 

Причина такого очень высокого рассеяния в усилителе класса B или AB в условиях короткого замыкания линии громкоговорителей двояка. Одна из причин заключается в том, что при коротком замыкании линии громкоговорителей полное сопротивление между анодами первичной обмотки выходного трансформатора очень низкое, и, следовательно, изменение напряжения сигнальной пластины довольно мало. Следовательно, рассеяние на пластине намного выше, чем обычно, поскольку при нормальных условиях напряжение на пластине изменяется в широком диапазоне.

Вторая причина заключается в том, что в большинстве усилителей используется отрицательная обратная связь для повышения стабильности, минимизации искажений и так далее. С линиями динамиков V1, V2 и V3 составляют часть штатного усилителя. V1A — усилитель напряжения, V1B — фазоинвертор и драйвер, а V2 и V3 — двухтактные выходные лампы. Новая схема связана с V4 и V5. V4 — дуодиодный триод 6FM8, а V5 — пентод 6AU6.

Работа схемы основана на достигнутом при нормальной работе балансе между напряжениями, полученными из сигнальных напряжений в точках (В) и (С) на рис. 1, и на том факте, что этот баланс нарушается при возникновении короткого замыкания в точке (С). ).

Эквивалентная схема показана на рис. 2. Когда E1 = E2 и R1 = R2, постоянный ток. напряжение в точке (A) равно нулю по отношению к земле. Если Е1 больше, чем Е2. постоянный ток напряжение на (A) положительное, и если E2 больше, чем E1, напряжение постоянного тока. напряжение на (A) отрицательное.

Рис. 1. Схема завершающих стадий типичного П.А. усилитель, к которому был добавлен «Circuit Sentry» (обведен пунктирными линиями) для удаления сигнала в случае короткого замыкания линии громкоговорителей.

Желательно, конечно, чтобы в безаварийном режиме Е1=Е2 во всем диапазоне уровней входного сигнала на усилитель. E1 и E2 получены из напряжений в точках (B) и (C) на рис. 1. Поскольку эти напряжения находятся в контуре отрицательной обратной связи усилителя, отношение Ec/Eb остается постоянным в широком диапазоне уровней входного сигнала, характеристики трубки, колебания сетевого напряжения и т.п.

Схема на рис. 2 теперь изменена путем подключения резистора R3 к отрицательному напряжению питания, как показано на рис. 3.

Рис. 2. Упрощенная схема компаратора.

Рис. 3. Добавление фиксированного отрицательного смещения к схеме на рис. 2 обеспечивает подачу управляющего напряжения на показанный пентод.

Теперь d.c. напряжение на (A) отрицательно для E1 = E2 для всех уровней E1 и E2. В условиях короткой или сильной перегрузки на (С) Е1 намного больше, чем Е2, а отрицательное напряжение смещения имеет такое значение, что результирующее напряжение на (А) либо равно нулю, либо слегка положительно. постоянный ток напряжение в точке (А) подключено к сетке 6AU6, а его пластина подключена к пластине драйвера усилителя V1B, (рис. 1) . В нормальных условиях отрицательного напряжения на (A) достаточно, чтобы удерживать 6AU6 далеко за пределами отсечки, так что его влияние на работу усилителя равно нулю. При закороченном выходе сетка 6AU6 находится при нулевом напряжении по отношению к земле, лампа потребляет относительно высокий анодный ток и практически такой же, как и при нулевом входном сигнале.

Так как в нормальных условиях лампа 6АУ6 схемы защиты работает в области отсечки, она не оказывает влияния на работу усилителя, и поэтому при добавлении схемы защиты к усилителю не требуется никаких регулировок.

Если неисправность в линии громкоговорителей носит периодический характер, и если на усилитель подается непрерывный сигнал, например, от фонокорректора или радиоприемника, то схема замкнется в заблокированном состоянии (отсутствие сигнала на сетках выходных ламп), таким образом защита усилителя от повторяющихся сбоев. После того, как неисправность устранена, необходимо удерживать регулятор громкости на нуле в течение примерно десяти секунд, чтобы схема восстановилась в нормальном режиме.

Рис. 4 представляет собой график, показывающий действие защитной схемы при различных степенях перегрузки. Данные для этих кривых были получены при постоянном входном сигнале — входном сигнале, необходимом для обеспечения максимальной выходной мощности усилителя при нормальных условиях номинальной нагрузки. Кривые показывают рассеивание в выходных лампах в процентах от максимально допустимого рассеяния в зависимости от нагрузки в процентах от номинальной нагрузки - с защитной схемой и без нее. Кривые показывают, что когда нагрузка на выходе падает примерно до 30 % от номинальной нагрузки, возникает серьезная опасность перерассеивания. С защитной схемой нет возможности перерассеивания ни при каких условиях.

Рис. 4. Кривые, показывающие влияние сторожевого контура на рассеяние выходных трубок. Данные получены с усилителем Fanon Model 3370 и с постоянным входным сигналом.

Рис. 5. Комплект «Circuit Sentry» размещается в небольшом сменном блоке.

Рис. 6. Усилитель Fanon Model 3345 с модулем Circuit Sentry, подключенным к предусмотренному разъему.

Рассмотренная выше схема предлагается в виде опционального сменного сборочного узла для Fanon P.A. модели усилителей 3335, 3345 и 3370. На рис. 5 представлена фотография этого сменного блока. Как упоминалось выше, никаких корректировок не требуется. Устройство просто подключается к предусмотренной для этого розетке, как показано на рис. 6.

• Назад
• Вперед